差分跳频通信系统的性能分析

论文摘要

多年以来，日益增长的通信速率需求和恶劣的短波信道环境一直是短波通信发展中的一对矛盾。国外近年来新推出的短波差分跳频通信系统为实现高速可靠的短波数据传输提供了一种新的解决办法。国内对差分跳频技术的研究逐渐增加，研究主要集中于其中的频率转移函数的设计，差分跳频通信系统在加性高斯白噪声(AWGN)和瑞利衰落信道下的性能也有少量的分析。但是，差分跳频通信系统的抗干扰性能没有被深入研究，抗干扰性能是军事通信技术非常重要的技术指标。差分跳频技术目前主要应用于短波信道中，因此差分跳频通信系统在衰落信道下的抗干扰性能更值得全面地分析研究。再有，差分跳频技术的跳频机制明显区别常规跳频技术，差分跳频通信系统在多用户环境下的性能，以及与之相适应的信号检测方法都需要深入的分析和讨论。因此本文对差分跳频通信系统的抗干扰、抗衰落、多用户性能作了比较全面地分析和论述，并提出多种与差分跳频技术相适应的信号检测方法。主要内容如下： 论文描述了差分跳频通信系统的基本模型，分析了差分跳频通信技术的特点，提出了一种有效的频率转移函数构造方法，然后根据差分跳频信号检测和判决接收的特点，设计了五种不同类型的信号接收机，并对差分跳频通信系统在加性高斯白噪声(AWGN)下的误符号性能进行了理论分析。 论文分析了差分跳频通信系统在部分频带干扰下的误符号性能，其中分别采用了逐符号检测接收机、序列检测线性合并接收机两种接收方法。然后分析了差分跳频通信系统在多音干扰下的误符号性能，其中分别采用了逐符号检测接收机、序列检测线性合并接收机两种接收方法。论文还提出了一种将自适应跳频技术和差分跳频技术相结合的新的跳频技术——自适应差分跳频技术，分析了自适应差分跳频通信系统在部分频带干扰下的性能，并与非自适应的差分跳频通信系统进行了比较。 论文分析了差分跳频通信系统在瑞利衰落信道下的误符号性能，其中分别采用了逐符号检测接收机、序列检测线性合并接收机两种接收方法。然后分析了差分跳频通信系统在瑞利衰落信道下抗部分频带干扰的性能，其中分别采用了逐符号检测接收机、序列检测线性合并接收机、序列检测乘积合并接收机三种接收方法。再后分析了差分跳频通信系统在瑞利衰落信道下抗多音干扰的性能，同样分

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 本论文所用到的图形列表
• 主要数学符号及缩略词表
• 第一章 绪论
• 1.1 短波跳频通信技术的发展
• 1.2 差分跳频通信技术的研究现状
• 1.3 跳频系统中分集合并接收技术的研究现状
• 1.4 跳频系统中的典型干扰类型
• 1.5 本文使用的无线信道模型
• 1.6 本文的主要研究内容和贡献
• 1.7 论文结构及内容安排
• 第二章 差分跳频通信系统的基本原理
• 2.1 差分跳频通信系统的模型和技术特点
• 2.1.1 CHESS系统简介
• 2.1.2 差分跳频技术及其特点
• 2.1.3 差分跳频通信系统的应用
• 2.2 差分跳频通信系统的频率转移函数
• 2.2.1 频率转移函数构造原则
• 2.2.2 一种频率转移函数构造方法
• 2.2.3 频率转移函数的性能分析
• 2.2.4 频率转移函数的应用举例
• 2.3 差分跳频通信系统的五种接收机
• 2.3.1 逐符号检测接收机
• 2.3.2 序列检测线性合并接收机
• 2.3.3 序列检测乘积合并接收机
• 2.3.4 序列检测自归一化合并接收机
• 2.3.5 序列检测限幅合并接收机
• 2.4 差分跳频通信系统的在AWGN下的误符号性能分析
• 2.4.1 系统模型
• 2.4.2 逐符号检测接收机性能分析
• 2.4.3 序列检测线性合并接收机的性能分析
• 2.4.4 数值计算及仿真结果
• 第三章 差分跳频通信系统的抗干扰性能分析
• 3.1 差分跳频通信系统抗部分频带干扰性能
• 3.1.1 系统模型
• 3.1.2 逐符号检测接收机的性能分析
• 3.1.3 序列检测线性合并接收机性能分析
• 3.1.4 数值计算及仿真结果
• 3.2 差分跳频通信系统抗多音干扰性能
• 3.2.1 系统模型
• 3.2.2 逐符号检测接收机的性能分析
• 3.2.3 序列检测线性合并接收机性能分析
• 3.2.4 数值计算及仿真结果
• 3.3 自适应差分跳频的抗干扰性能
• 3.3.1 自适应差分跳频原理
• 3.3.2 自适应差分跳频系统在部分频带干扰下的性能分析
• 3.3.3 数值计算及仿真结果
• 第四章 差分跳频通信系统的抗衰落性能分析
• 4.1 差分跳频通信系统在衰落信道中的性能
• 4.1.1 系统模型
• 4.1.2 逐符号检测接收机的性能分析
• 4.1.3 序列检测线性合并接收机的性能分析
• 4.1.4 数值计算及仿真结果
• 4.2 差分跳频通信系统在衰落信道中的抗部分频带干扰性能
• 4.2.1 系统模型
• 4.2.2 逐符号检测接收机的性能分析
• 4.2.3 序列检测线性合并接收机的性能分析
• 4.2.4 数值计算及仿真结果
• 4.3 乘积合并的差分跳频通信系统在衰落信道中的抗部分频带干扰性能
• 4.3.1 系统模型
• 4.3.2 序列检测乘积合并接收机的性能分析
• 4.3.3 数值计算及仿真结果
• 4.4 差分跳频通信系统在衰落信道中的抗多音干扰性能
• 4.4.1 系统模型
• 4.4.2 逐符号检测接收机的性能分析
• 4.4.3 序列检测线性合并接收机的性能分析
• 4.4.4 数值计算及仿真结果
• 4.5 乘积合并接收的差分跳频通信系统在衰落信道中的抗多音干扰性能
• 4.5.1 系统模型
• 4.5.2 序列检测乘积合并接收机的性能分析
• 4.5.3 数值计算及仿真结果
• 第五章 差分跳频通信系统的多用户性能分析
• 5.1 同步多用户系统中的性能
• 5.1.1 系统模型
• 5.1.2 逐符号检测接收机的性能分析
• 5.1.3 序列检测线性合并接收机的性能分析
• 5.1.4 数值计算及仿真结果
• 5.2 异步多用户系统中的性能
• 5.2.1 系统模型
• 5.2.2 改进型检测接收机的异步多用户性能分析
• 5.2.3 数值计算及仿真结果
• 5.3 瑞利衰落信道下同步多用户系统中的性能
• 5.3.1 系统模型
• 5.3.2 逐符号检测接收机的性能分析
• 5.3.3 序列检测线性合并接收机的性能分析
• 5.3.4 数值计算及仿真结果
• 5.4 瑞利衰落信道下异步多用户系统中的性能
• 2.1.4 系统模型
• 2.1.5 改进型检测接收机的异步多用户性能分析
• 2.1.6 数值计算及仿真结果
• 第六章 全文总结
• 6.1 本文贡献
• 6.2 下一步工作的建议和未来研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 本文作者已发表、录用和在审的文章
• 本文作者在攻读博士学位期间参加的科研项目